作为一个激情项目,我正在重建纽约大学XJ Wang实验室的神经元模型。论文是Wei,W。,& Wang,X。J.(2016)。皮质 - 基底神经节 - 丘脑皮质环的抑制控制:复杂的调节和与记忆和决策过程的相互作用。 Neuron,92(5),1093-1105。
我遇到的主要问题是解释用于计算神经元膜电压差异的等式。它们包括基底神经节和丘脑底核细胞的破裂神经元模型。这些区域中膜电压的微分方程包含超极化反弹,这导致爆发和强直尖峰。该等式在先前论文的第2页上,其基本上使用完全相同的模型。我已经链接到下面的论文,我也提供了确切段落的图像链接。 http://www.cns.nyu.edu/wanglab/publications/pdf/wei.jns2015.pdf
该等式取自本文:https://www.physiology.org/doi/pdf/10.1152/jn.2000.83.1.588
显然,这个等式需要被重点化,所以我可以用numpy来运行它,但我现在忽略了它,因为这样做相对容易。所有H的中期都是给我带来麻烦的。据我了解,我应该运行以下代码:
gt * h * H(V-Vh)*(V-Vt)
其中 H(V-Vh)是重阶梯函数,V是先前时间步长的膜电压 Vh = -60mV 且 Vt = 120mV 即可。 gt 是纳米西门子中的电导效率常数。我认为为python解释这个的正确方法是......
gt * h * heavy((60,0.5)*(V-120)
但我并非100%确定我正确地阅读了这个符号。有人可以确认我已按预期阅读了吗?
其次 h 是停用术语,它引起了破裂,如Smith等人,2000年第2页的最后一段所述(第二个与我联系的pdf)。我理解很好地控制h的演化的微分方程,但是 h 的价值是多少?在史密斯等人。 2000年,作者说h以20ms的时间常数放松到零,并且它以100ms的时间常数放松到统一。什么样的价值 h 放松,放松团结是什么意思?
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对你来说x1(numpy.heaviside)是= V-Vh;你把这个差异比作零。您可以尝试编写自己的Heaviside函数版本以加深理解,然后如果您需要速度或兼容性,则可以回到numpy版本。伪代码罗嗦版本就像是,
if (V<Vh): return(0); else: return(1);
您可能只需在代码中编写(V>=Vh)
,因为Python会将布尔值视为1(如果为true),将0视为false。
这忽略了完整版Heaviside中V == Vh的可能性,但是对于大多数具有真实值的实际工作(甚至在计算机中离散化),这不太可能是值得关注的情况,但你可以轻松添加。